JP2004009222A

JP2004009222A - 研掃材循環使用システムにおける異物分離装置

Info

Publication number: JP2004009222A
Application number: JP2002167522A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Yasuyoshi; 安吉　裕之
Original assignee: Shibuya Kogyo Co Ltd
Current assignee: Shibuya Corp
Priority date: 2002-06-07
Filing date: 2002-06-07
Publication date: 2004-01-15
Anticipated expiration: 2022-06-07
Also published as: JP3922632B2

Abstract

【課題】フィルタによる分離方式の利点を利用すべく該方式を採用しながら、目詰りの問題を低減するとともに、より効率的な分離機能が得られ、しかも耐久性の向上にも有効な、研掃材循環使用システムの異物分離手段として使い勝手のよい異物分離装置を提供する。
【解決手段】ハウジング２内にフィルタ３を設け、該フィルタ３に研掃材と異物を含んだ被処理気体を通過させて異物を除去する異物分離装置１において、ハウジング２内への被処理気体の流入口４に対向して当て板１０を配設し、その流入口４を介して流入する被処理気体流を当て板１０に衝突させて気流速度を減速させるとともに流れの方向を変えた上、前記フィルタ３を通過させる。
【選択図】　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ブラスト装置で使用される研掃材を回収して再使用する研掃材循環使用システムに好適な異物分離装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近時、プラズマディスプレイパネルのリブ形成加工等の微細な加工方法としてブラスト加工が広く用いられている。このブラスト加工においては微粒子からなる研掃材が使用されており、加工後の研掃材を回収して再使用することも行われている。研掃材の循環使用に当って最も重要な問題は、使用済みの研掃材と共に混在する加工屑等の異物を効果的に除去できるかであり、それによって循環使用の可否が決るといっても過言ではない。従来の異物除去手段として、フィルタを使用する方法が広く知られている。しかしながら、このフィルタを使用する方法は、比較的簡単な構成によって設定した大きさ以上の異物を的確に分離除去し得る点では優れているものの、目詰りを起しやすく、耐久性にも問題があった。そこで、フィルタの使用をやめて、研掃材と異物との浮遊速度の違いを利用した分離方法なども使用されている。例えば、研掃材や異物が混在した被処理気体流の流路をバッフル板により絞り、その気流速度を研掃材の浮遊速度より小さく異物の浮遊速度より大きく設定することにより、研掃材と軽い異物を分離する方法（特公平７−７３８２６号公報）や、被処理気体流の流れ方向を下降方向から上昇方向へ方向転換することにより、研掃材と重い異物を分離する方法（特開平７−２８９９９８号公報）などが開示されている。しかしながら、これらの従来技術は、種類により異物の浮遊速度と研掃材の浮遊速度との差が小さい場合には、的確な分離は期待できないという技術的な限界があった。また、フィルタによる分離に比べて分離作用の確実性が低く、特に微細加工における研掃材の循環使用の場合などには、残った異物が不良品発生の原因にもなるといった問題があった。さらに、フィルタによる分離に比べて分離形態に関するきめ細かい選定は困難であるといった技術的な難点もあった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、以上のような従来の技術的状況に鑑みて開発したものであり、フィルタによる分離方式の利点を利用すべく該方式を採用しながら、目詰りの問題を低減するとともに、より効率的な分離機能が得られ、しかも耐久性の向上にも有効な、研掃材循環使用システムの異物分離手段として使い勝手のよい異物分離装置を提供することを目的とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記課題を解決するため、ハウジング内にフィルタを設け、該フィルタに研掃材と異物を含んだ被処理気体を通過させて異物を除去する異物分離装置において、前記ハウジング内への被処理気体の流入口に対向して当て板を配設し、その流入口を介して流入する被処理気体流を前記当て板に衝突させて気流速度を減速させるとともに流れの方向を変えた上、前記フィルタを通過させるという技術手段を採用した。本発明によれば、被処理気体流が流入口に対向して配設された当て板に衝突して気流速度を下げながら流れ方向を変える際に、先ず浮遊速度の小さい重い異物が気流から離脱して落下し分離される。しかる後、被処理気体がフィルタを通過する際にそのフィルタの網目等の細孔径より形の大きい異物が分離除去され、流出口を経て目的の研掃材を含んだ気体流が得られる。すなわち、被処理気体流が当て板に衝突して減速しながら流れ方向を転換する際に分離される重い異物と、フィルタを通過する際に分離される形の大きい異物との、２種類の異物を被処理気体流から効率的に除去することができる。しかも、被処理気体流がフィルタを通過する際には、気流速度が減速しているとともに重い異物は既に除去されていることから、その被処理気体流によるフィルタに対する衝撃や摩耗を大幅に軽減することが可能であり、異物分離装置としての耐久性の向上にきわめて有効である。なお、フィルタを筒状に形成し、その一端に前記当て板を取付け、他端をハウジング外への流出口に接続するようにすれば、コンパクトでありながらフィルタ面積の大きい異物分離装置の形成が可能である。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明に係る異物分離装置は、プラズマディスプレイパネルのリブ形成加工のように微細な加工に適用されるブラスト加工の研掃材循環使用システムの異物分離手段として好適であるが、この実施形態に限らず、他の研掃材循環使用システム用の異物分離手段としても広い適用が可能である。また、分離除去する異物の特定に関しては、当て板による被処理気体流の減速の程度や方向転換の仕方、あるいはフィルタの網目等の細孔径の大きさや形状等を介して種々の設定が可能である。その当て板による被処理気体流の減速の程度や方向転換の設定に関しては、流入口と当て板との間隔や、流入口の内径と当て板の外径との関係、当て板の気流の衝突面の形状などに関する設定を通じて、適宜の形態に設定することができる。当て板の気流の衝突面の形状に関しては、以下の実施例のような平坦面だけでなく、凹状ないし凸状の曲面形状等の採用も可能である。また、異物分離装置の設置上の向きに関しては、例えばフィルタの軸線が垂直になるように設置してもよいし、水平になるように設置してもよい。さらに、必要に応じて斜め方向に設置することも可能である。フィルタは筒状の中空のものでもよいし、内部までフィルタ材を詰込んだ柱状のものでもよい。また、後述の第３実施例のように板状のフィルタでもよい。なお、被処理気体の分離装置に対する供給方式に関しては、以下の実施例のように吸引方式でもよいし、圧入方式でもよい。因みに、本発明に係る異物分離装置は、単独で使用し得ることはいうまでもないが、サイクロン等の他の分離装置と組合わせて使用すると、更にきめ細かい分離除去作用が可能なことから、特に微細な加工に使用される研掃材循環使用システムの異物分離手段として有効である。
【０００６】
【実施例】
以下、図面を用いて本発明の実施例に関して説明する。図１は本発明の第１実施例の要部を断面して示した概略構成図であり、図２はその一部を破断して示した斜視図である。図示のように、本実施例に係る異物分離装置１は、筒状のハウジング２の内部に筒状のフィルタ３を設置する形式を採用した。ハウジング２の底部には、上方に開口した流入口４を有する流入側接続管５を高さ調整可能に配設し、固定ボルト６により固定するように構成した。その流入側接続管５の上流側は図示しないブラスト加工室などに接続される。また、ハウジング２の上部には、外部へ連通した流出口７を内部に形成した流出側接続管８を配設し、この流出側接続管８の下部にリング状取付部９を介して前記フィルタ３を流出口７に連通した状態に取付けるようにした。フィルタ３の下端部は、当て板１０を付設して閉塞するようにした。そして、その当て板１０を前記流入口４に対向させることにより、流入側接続管５を介して流入する被処理気体流が当て板１０に衝突して、気流速度を減速するとともに流れ方向を水平方向に転換するように構成した。なお、前記固定ボルト６による流入側接続管５の固定に際して、その設置高さを調整して流入側接続管５のハウジング２内への突出量を調整することにより、流入口４と当て板１０との間隔の調整が可能である。この流入口４と当て板１０との間隔の調整により、被処理気体流が当て板１０に衝突した際の減速の程度や流れ方向の転換状態を被処理気体に混在する異物の種類に則した形態に設定することができる。なお、本実施例では、流出側接続管８をサイクロン１１に接続して、よりきめ細かい分離作用を行うように構成した。図中１２はハウジング２内の底部の流入側接続管５の周囲に形成される異物溜り部であり、１３はシール材である。
【０００７】
しかして、本実施例に係る前記異物分離装置１を使用する場合には、サイクロン１１の流出部１４側に図示しない吸引ファン等の適宜の吸引手段を接続してサイクロン１１内を吸引する。これに伴い、サイクロン１１の流入部１５、接続管１６及び異物分離装置１の流出側接続管８を経て、フィルタ３内が負圧状態になり、流入側接続管５を介して被処理気体が吸引される。そして、流入側接続管５を介して吸引され流入口４からハウジング２内に流入した被処理気体流は、前述のように、フィルタ３の下端部に付設した当て板１０に衝突して、その気流速度を減速するとともに流れ方向を水平方向に転換する。この被処理気体流の減速と方向転換により、浮遊速度の小さい重い異物が気流から離脱して異物溜り部１２に落下し分離される。ここでは、流入口４と当て板１０との間隔、その当て板１０の衝突面の大きさや形状等を通じて、目的の研掃材は気流から離脱しない範囲に納るように設定する。なお、異物溜り部１２に落下して分離された異物は、適宜の方法でハウジング２外へ排除する。
【０００８】
前記当て板１０に衝突して減速しながら流れ方向を水平方向に転換した被処理気体流は、その当て板１０の外周部を迂回して上昇しフィルタ３を通過する際にそのフィルタ３の細孔径より形の大きい異物が分離除去される。しかる後、そのフィルタ３を通過した処理済みの気体は流出口７を経て異物分離装置１外へ流出される。以上のように、本異物分離装置１によれば、被処理気体流が当て板１０に衝突して減速しながら流れ方向を転換する際に分離される重い異物と、フィルタ３を通過する際に分離される形の大きい異物との、２種類の異物を効率的に除去することができる。すなわち、重さと大きさの二つの観点から異物を分離除去できる。しかも、被処理気体流がフィルタ３を通過する際には、気流速度が既に減速しているとともに重い異物が除去されていることから、その被処理気体流によるフィルタ３に対する衝撃や摩耗を大幅に軽減することができ、異物分離装置としての耐久性の向上も可能である。
【０００９】
前記異物分離装置１としての分離除去処理が終了した１次処理済みの気体は、本実施例では、接続管１６を介してサイクロン１１へ送り、２次的処理として前記１次処理済み気体に含まれる研掃材とそれ以外の微粒子からなる異物との分離処理を実施する。すなわち、流入部１５を介してサイクロン１１内へ流入した１次処理済み気体は、そのサイクロン１１内で回転しながら遠心力の作用により、その内周面に沿って流下する研掃材と、中央部を気体と共に上昇する更に細かい微粒子からなる極小異物とに分離され、研掃材は下方の排出部１７から排出して再使用システムに回し、極小異物は気体と共に流出部１４から図示しない集塵機等へ吸引して廃棄する。
【００１０】
図３は本発明の第２実施例の要部を断面して示した概略構成図である。本実施例に係る異物分離装置１８は、前記第１実施例の変形例であり、ハウジング１９の内部に配設した筒状のフィルタ２０の下端部に当て板２１を付設し、その当て板２１の下方に間隔をあけて垂直方向に貫通した流入口２２を有する流入側接続管２３を対向させて、その流入口２２を通じても重い異物が落下し得るように構成したものである。流入側接続管２３は、ハウジング１９の側壁下部を貫通した水平部２４と、その水平部２４の端部から斜め上方に延びる傾斜部２５と、流入口２２を内部に形成する垂直部２６とからなる。被処理気体は、水平部２４から傾斜部２５を介して斜め上方の流れを形成し、流入口２２を経て上方に向きを変えながら当て板２１に向けて流入する。しかして、流入口２２を介して流入した被処理気体流は、当て板２１に衝突して気流速度を減速しながら流れ方向を水平方向に転換し、その際に浮遊速度の小さい重い異物が気流から離脱して下方へ落下し分離される。その際に、本実施例では、流入口２２からの被処理気体流の流速等にもよるが、浮遊速度の小さい重い異物の一部は、流入口２２自体を通過して落下することになる。そして、当て板２１の外周部を迂回して上昇した被処理気体は、フィルタ２０を通過する際に更に形の大きい異物が分離除去された上、流出口２７を経て本異物分離装置１８の外部へ流出される。
【００１１】
図４は本発明の第３実施例の要部を断面して示した概略構成図である。本実施例に係る異物分離装置２８は、以上の実施例とは異なり、筒状のハウジング２９の上部に配設した流出側接続管３０の下端部に、その流出側接続管３０の内部に形成される流出口３１の上流側端部を塞ぐように板状のフィルタ３２を設置する形式を採用した。ハウジング２９の底部には上方に開口した流入口３３を有する流入側接続管３４を配設し、その流入口３３に対向するようにハウジング２９の内壁面との間に気体流通路３５を形成して当て板３６を設置した。しかして、流入口３３を介して流入した被処理気体流は、当て板３６に衝突して気流速度を減速しながら流れ方向を水平方向に転換し、その際に浮遊速度の小さい重い異物が気流から離脱して下方の異物溜り部３７へ落下し分離される。そして、当て板３６の外周部を迂回して気体流通路３５を上昇した被処理気体は、フィルタ３２を通過する際に更に形の大きい異物が分離除去された上、流出口３１を経て本異物分離装置２８の外部へ流出される。
【００１２】
なお、以上の各実施例では、流出口をハウジングの上部に設け、流入口及び当て板をハウジングの下部に設けた場合について説明したが、それらの上下位置関係を逆にして、流入口及び当て板をハウジングの上部に設け、流出口をハウジングの下部に設けることも可能である。この場合には、当て板に衝突して気流速度が減速し流れ方向を転換した際に被処理気体流から離脱した重い異物は、フィルタの側部を通ってハウジングの底部に落下することになる。その被処理気体流から離脱した重い異物がフィルタの側部を通過する際には、異物の一部がフィルタ側へ巻込まれる場合もあるが、多くの部分はハウジングの底部に落下して分離される。
【００１３】
【発明の効果】
本発明によれば、被処理気体流が当て板に衝突して減速しながら流れ方向を転換する際に分離される重い異物と、フィルタを通過する際に分離される形の大きい異物との、２種類の異物を被処理気体流から効率的に除去することができる。すなわち、フィルタによる形の大きな異物の分離除去に加えて、被処理気体流の当て板への衝突による重い異物の分離除去の、２つの観点から異物が分離除去され、より良質の研掃材が得られることから、研掃材循環使用システムにおける異物分離手段としてきわめて有効である。しかも、被処理気体流がフィルタを通過する際には、気流速度が減速しているとともに重い異物が除去されていることから、その被処理気体流によるフィルタに対する衝撃や摩耗を大幅に軽減することが可能であり、異物分離装置としての耐久性の向上にも有効である。なお、フィルタを筒状に形成し、その一端に当て板を取付け、他端を流出口に接続するようにすれば、コンパクトでありながらフィルタ面積の大きい異物分離装置を形成することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例の要部を断面して示した概略構成図である。
【図２】同実施例の一部を破断して示した斜視図である。
【図３】本発明の第２実施例の要部を断面して示した概略構成図である。
【図４】本発明の第３実施例の要部を断面して示した概略構成図である。
【符号の説明】
１…異物分離装置、２…ハウジング、３…フィルタ、４…流入口、５…流入側接続管、６…固定ボルト、７…流出口、８…流出側接続管、９…リング状取付部、１０…当て板、１１…サイクロン、１２…異物溜り部、１３…シール材、１４…流出部、１５…流入部、１６…接続管、１７…排出部、１８…異物分離装置、１９…ハウジング、２０…フィルタ、２１…当て板、２２…流入口、２３…流入側接続管、２４…水平部、２５…傾斜部、２６…垂直部、２７…流出口、２８…異物分離装置、２９…ハウジング、３０…流出側接続管、３１…流出口、３２…フィルタ、３３…流入口、３４…流入側接続管、３５…気体流通路、３６…当て板、３７…異物溜り部

Claims

ハウジング内にフィルタを設け、該フィルタに研掃材と異物を含んだ被処理気体を通過させて異物を除去する研掃材循環使用システムにおける異物分離装置において、前記ハウジング内への被処理気体の流入口に対向して当て板を配設し、その流入口を介して流入する被処理気体流を前記当て板に衝突させて気流速度を減速させるとともに流れの方向を変えた上、前記フィルタを通過させるように構成したことを特徴とする研掃材循環使用システムにおける異物分離装置。
前記フィルタを筒状に形成し、その一端に前記当て板を取付け、他端をハウジング外への流出口に接続した請求項１に記載の研掃材循環使用システムにおける異物分離装置。